Оценка положения области засветки аврорального хисса по наблюдениям на земной поверхности

В высоких широтах одним из наиболее часто регистрируемых типов естественных ОНЧ-излучений магнитосферного происхождения является авроральный хисс. Этот тип шумовых излучений регистрируется в широком диапазоне частот (от нескольких сотен герц до сотен килогерц) с максимумом спектра мощности магнитного поля вблизи земной поверхности на частотах 8–10 кГц. В экваториальной области аврорального овала авроральный хисс наиболее часто регистрируется в интервале 20–01 MLT при слабой геомагнитной активности. Считается, что генерация аврорального хисса связана с высыпаниями мягких электронов с энергиями 0.1–10 кэВ и происходит на высотах порядка 5-20 тыс. км. При выполнении условия черенковского резонанса генерируются квазиэлектростатические волны, распространяющиеся далее до высот порядка 800-2000 км, где они рассеиваются на мелкомасштабных неоднородностях электронной концентрации. Та часть рассеянных волн, у которых горизонтальная компонента вектора показателя преломления меньше единицы, может пройти через верхнюю стенку волновода Земля-ионосфера и достигнуть земной поверхности.
Регистрация аврорального хисса наземными станциями возможна в пределах так называемой области засветки — географической зоны, внутри которой интенсивность ОНЧ-излучения превышает уровень собственных шумов волновода Земля-ионосфера. Данная работа направлена на получение количественных оценок положения центра области засветки. Для достижения этой цели с помощью полного решения волнового уравнения в плоскослоистой среде проведено моделирование процессов генерации и распространения аврорального хисса к земной поверхности в условиях ионосферы, возмущенной высыпаниями высокоэнергичных электронов. На основе полученных в ходе моделирования результатов расчета компонент электромагнитного поля, оценено пространственное распределение таких параметров аврорального хисса, как индекс круговой поляризации и направление вектора Пойнтинга. Эти параметры позволяют оценить расстояние до центра области засветки и направление на него.
Проанализирован случай регистрации аврорального хисса в обсерваториях «Ловозеро» и «Баренцбург» 05 января 2019 г. в 21:00 UT. Показана возможность оценки положения центра области засветки авроральным хиссом земной поверхности при достаточно высоких значениях отношения сигнал/шум регистрируемого сигнала.